トリプルブランチ・キャタリティック・アセンブリーDNA酵素を用いたDNAピンセットによる高感度・高信頼性のmecA遺伝子検出

Triple-Branch Catalytic Assembly DNAzyme Motivated DNA Tweezer for Sensitive and Reliable mecA Gene Detection in .

抄録

(メチシリン耐性菌（SA）は、院内感染で最も一般的な細菌の一つである。SAのメチシリン耐性を高感度で効率的に解析することは、肺炎の看護成績を向上させるために極めて重要である。しかし、メチシリン耐性を良好な感度と特異性をもって、酵素を用いずに解析することは、依然として大きな課題である。本論文では、三枝触媒ヘアピン集合体（CHA）をトリガーとするDNA酵素スイッチベースのDNAピンセットを用いた遺伝子検出用の新しい蛍光バイオセンサーの開発を紹介する。サンプルからのSAは、プロテインA抗体を用いてプレート表面に固定化される。このバイオセンサーにはいくつかの重要な特徴がある。第一に、プレート上でのmecA検出を可能にするために、二重のシグナル増幅プロセス、特にトリプルブランチCHAとDNA酵素制御DNAピンセットベースのシグナルリサイクルを利用している。この設計によりメソッドの感度が向上し、1.5fMという低い検出限界が得られた。第二に、このバイオセンサーは分析に酵素に依存しないため、標的分析中の高い安定性が保証される。最後に、この方法は、標的配列と非標的配列を正確に区別することにより、顕著な選択性を示す。酵素を必要とせず、高い感度を有する提案されたバイオセンサーは、in SAを迅速かつ簡便に定量するための実行可能なプラットフォームを提供する。

( SA) is one of the most common bacteria in nosocomial infections. Sensitive and efficient analysis of methicillin-resistance of SA is crucial for improving the nursing performance of pneumonia. However, methicillin-resistance analysis with favorable sensitivity and specificity in an enzyme-free manner remains a huge challenge. This paper presents the development of a new fluorescent biosensor for detecting gene using a triple-branch catalytic hairpin assembly (CHA) triggered DNAzyme switch-based DNA tweezer. The SA from the samples are immobilized on the plate's surface using the protein A antibody. The biosensor possesses several key features. Firstly, it utilizes dual signal amplification processes, specifically the triple-branch CHA and DNAzyme controlled DNA tweezer-based signal recycling, to enable mecA detection on the plate. This design enhances the method's sensitivity, resulting in a low limit of detection of 1.5 fM. Secondly, the biosensor does not rely on enzymes for analysis, ensuring a high level of stability during target analysis. Lastly, the method demonstrates a remarkable selectivity by accurately distinguishing target sequences from non-target sequences. The proposed biosensor, which does not require enzymes and has a high level of sensitivity, offers a viable platform for the rapid and simple quantification of in SA.